Как нас обманывают органы чувств - Дональд Дэвид Хоффман

физической каузальности делает непростым создание неуловимой «теории всего». Сначала мы должны принять теорию своего интерфейса и его разнообразных уровней сжатия данных и исправления ошибок. Тогда мы сможем использовать эту теорию, чтобы спросить: какое заключение мы можем, если вообще можем, сделать об объективной реальности из структур, которые видим в интерфейсе. Если мы не можем заключить ничего, тогда мы должны принять теорию объективной реальности и предсказать, как она выглядит в нашем интерфейсе. Это нормальный научный процесс использования наших теорий для эмпирических прогнозов, которые можно проверить тщательными экспериментами. Я подозреваю, что если мы достигнем успеха в этом начинании, то обнаружим, что различия, которые мы делаем между живым и неживым, являются результатом ограничений нашего пространственно-временного интерфейса, а не глубокого понимания природы реальности. Мы обнаружим единообразное описание реальности – одушевленной и неодушевленной, – как только примем в расчет ограничения нашего интерфейса. Мы также обнаружим, что сети нейронов входят в число символов для корректирующих кодировщиков.

В ИТВ мы можем визуализировать связь между восприятием и действием в простой диаграмме, показанной на рис. 10, в которой агент взаимодействует с миром. Скругленный прямоугольник наверху диаграммы представляет мир вокруг агента. Я пока что не буду утверждать, что знаю что-нибудь об этом мире. В частности, я не буду считать, что он обладает пространством, временем или объектами. Я просто скажу, что этот таинственный мир обладает множеством состояний – какими бы они ни были, – которые могут изменяться. Агент же, в свою очередь, обладает набором опытов и действий, что показано в скругленных прямоугольниках. Основываясь на текущем опыте, агент принимает решение, менять ли и как менять текущий выбор действия. Это решение изображено стрелкой с надписью «решение». Затем агент совершает действие по отношению к миру, что изображено стрелкой с надписью «действие». Действие агента изменяет состояние мира. В ответ мир изменяет опыт агента, как изображено стрелкой с надписью «восприятие». Таким образом, восприятие и действие соединяются в петлю «восприятие-решение-действие» (ВРД) (которая математически описана в приложении).

Петля ВРД сформирована основной характеристикой эволюции – функциями выгод приспособленности. Приспособленность действия зависит от состояния мира, но также от организма (агента) и его состояния. Каждый раз, когда агент совершает действие над миром, он изменяет состояние мира и получает вознаграждение приспособленности (или штраф). Только тот агент, который действует способами, приносящими достаточно вознаграждений приспособленности, выживет и размножится. Естественный отбор поощряет агентов с петлями ВРД, правильно настроенными на приспособленность. Для такого агента стрелка «восприятие» посылает сообщения о приспособленности, и его опыты отображают эти сообщения о приспособленности. Сообщения и опыты касаются исключительно приспособленности, а не состояния мира. Опыты агента становятся интерфейсом – не идеальным, но достаточно годным. Он управляет действиями, которые собирают достаточно очков приспособленности, чтобы выжить и вырастить потомство.

Рис. 10. Петля «восприятие-решение-действие» (ВРД). Естественный отбор формирует эту петлю так, что опыт управляет действиями, которые повышают приспособленность.

Каждый агент вылеплен поколениями безжалостного отбора, чтобы выбирать действия, которые ведут к желанным выгодам приспособленности. Репродуктивный императив, что человек должен действовать теми способами, которые собирают достаточно очков приспособленности, чтобы растить потомство, добивается координации восприятия, решения и действия. Те, кому этой координации не достает, подвержены плачевной тенденции умирать молодыми. Те, кто обладает этой координацией, наслаждаются восприятием, которое формирует полезный интерфейс и действия, должным образом связанные с этим интерфейсом.

Опыты и действия не бесплатны. Чем больше ваш набор, тем больше калорий вам нужно, так что отбор вынуждает сохранять этот набор небольшим. Но если ваш набор слишком мал, вам может не хватить существенных данных о приспособленности или жизненно важных действиях, которые могут увеличить приспособленность. Разные агенты развивают разные решения, разные способы балансировать конкурирующие силы отбора. Вероятно, люди обладают более широким набором опытов, чем жуки; медведи обладают более широким набором обонятельных опытов, чем люди. Не существует образцового решения – лишь рабочие схемы, которые позволяют агентам выжить в доступных нишах.

Но во всех решениях набор опытов и действий мал по сравнению со сложностью соответствующих выгод приспособленности. Все сообщения о приспособленности, которые воспринимает агент, должны сжимать информацию о приспособленности до подходящего размера и удобного формата, не теряя важной информации. И сообщения должны позволять агенту находить и исправлять ошибки.

Например, вы идете по тротуару в сумерках и вдруг вздрагиваете от страха. Вы оглядываетесь вокруг в поисках виновника и расслабляетесь, различив в траве садовый шланг. Вашу дрожь вызвало сообщение приспособленности с неудовлетворительным исправлением ошибок – оно неправильно гласило «змея». Из-за того, что сообщение не тратило времени на исправление ошибок, оно прибыло быстро, и вы действовали незамедлительно, чтобы избежать укуса, снижающего приспособленность. После первоначального испуга прибыло исправляющее ошибку сообщение: «Не волноваться, просто шланг». Ваша неоправданная дрожь потратила калории и запустила вызванный стрессом кортизол, так что она слегка сократила вашу приспособленность. Но в долгосрочной перспективе такие быстрые и не застрахованные от ошибок сообщения накачивают вашу приспособленность, пресекая риск смертельного укуса. Если бы вы имели дело только с медленными, но надежными сообщениями, то в день укуса змеи вам пришлось бы довольствоваться констатацией факта: «Вот, только что укусили». Правильно, но менее полезно.

Это иллюстрирует, что существует множество решений проблемы сжатия и исправления сообщений о приспособленности. Мы можем ожидать, что естественный отбор сформировал множество решений, специально подобранных под колебания приспособленности и что каждый организм может реализовывать разные решения для различных нужд приспособленности. Но мы можем также ожидать, что найдем похожие решения у разных видов, потому что эволюция в процессе видообразования чаще переориентирует, чем переделывает. Мы видим переориентацию в не самом продуманном строении наших глаз: свет, проходящий через хрусталик глаза, должен преодолеть серию кровеносных сосудов и промежуточных нейронов, прежде чем доберется до фоторецептора на задней стороне сетчатки. Все позвоночные терпят этот ляп, что приводит к выводу, что он возник на ранних стадиях эволюции позвоночных, да так и не исправился. В этом ляпе нет необходимости. У головоногих, таких как осьминоги и кальмары, все устроено правильно: их фоторецепторы расположены перед промежуточными нейронами и кровеносными сосудами.

Мы можем видеть исправление ошибок в реальном времени на наглядном примере, показанном на рис. 11. Слева расположены два черных круга с белыми прорезями. Справа эти круги повернуты так, что прорези располагаются в линию. И вдруг вы видите больше, чем круги с прорезями. Вы видете сияющую линию, парящую перед кругами. Вы можете проверить, что создали свечение между кругами: заслоните круги большими пальцами и